使用mypy时方法签名与超类型不兼容的问题及后续疑问

第一个问题：为什么最初的子类方法签名不兼容？ #

你最初遇到的"foo的签名与超类型Base不兼容"错误，核心原因是子类方法违反了里氏替换原则（LSP）：

父类Base的foo方法定义了可变位置参数*args: str，这意味着调用这个方法时可以传入任意数量的字符串参数（包括0个、1个、多个）。但子类A的foo只接受单个位置参数x: str，如果有代码把A的实例当作Base类型来使用（比如写def bar(b: Base) -> None: b.foo("a", "b")），调用foo("a", "b")就会直接抛出参数数量不匹配的错误——这不符合父类方法的契约，所以mypy会报错。

简单来说：子类方法的参数列表必须兼容父类的参数列表，即子类方法必须能接受父类方法允许的所有参数组合。

第二个问题：为什么修改参数后返回类型的变化没问题？ #

你把A.foo改成接受*args: str后，mypy不再报错，即使父类返回类型是Union[NoReturn, str]，而子类返回类型是str——这是因为返回类型在方法重写时支持协变，而且NoReturn在这里的语义是特殊的：

• Union[NoReturn, str]表示父类的foo要么返回一个字符串，要么永远不会正常返回（比如一直抛出异常，就像父类实现里的raise NotImplementedError）。
• 子类的foo总是返回str，这是父类返回类型的一个子集：任何期望父类foo返回值的代码，要么能处理str，要么会因为父类方法抛出异常而终止。子类方法排除了“永远不返回”的情况，但这是安全的——调用方的逻辑依然能正常工作（毕竟如果子类不会抛出异常，调用方不需要处理程序终止的情况，反而更简单）。

mypy允许这种返回类型的收缩，因为它没有破坏父类方法的契约：子类方法的返回值完全符合父类方法声明的可能返回值范围（父类说可能返回str或不返回，子类说一定返回str，这是合法的）。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者mmhl